
在冷沖壓模具設計中選用氮氣彈簧時應考慮的以下四個問題 !
(1)穩定性
氮氣彈簧無論在安裝時或是工作時都需要相當的穩定性和靠性,正因為它的彈壓力相當大,一個氮氣彈簧在不大的體積內,要釋放出幾百公斤甚至幾噸的力量,而這個過程又是在反復不斷的進行,因此,保持其工作的穩定性就相當的重要。安裝緊固時,尤其是使用力量較大的氮氣彈簧,必須要確保牢固,特別是反置氮氣彈簧或是安裝在上模的,氮氣彈簧需要隨滑塊的運動而不斷的相對運動,只有牢固的連接才能保證氮氣彈簧正常、穩定的工作。因此往往設計安裝氮氣彈簧時,或在缸體或在柱塞開設有一定深度的安裝沉孔,以確保其正位,避免發生斜偏。
(2)氮氣彈簧特性曲線的選擇
對于各種不同的沖壓工藝,都有不同的工藝要求,選擇采用氮氣彈簧技術時,要適應其工藝需要,例如在整個工作行程中要求壓彈力基本保持恒定,這一點應當說僅僅對于拉延邊作用而言,對于其他的工藝,就未必都要求彈壓力基本恒定了,壓彈力的恒定與否,影響不是很大。但從經濟角度說,就有比較大的影響,因為各個工廠生產的氮氣彈簧價格,是與其性能相關的,同樣的壓彈力,采用力量恒定的氮氣彈簧要比力量不恒定的貴,同一規格的氮氣彈簧行程越長越貴。因此,要根據不同的工藝要求,選擇不同的氮氣彈簧特性曲線,從而獲得佳的性價和好的經濟效益。
(3)避免沖擊
應當說氮氣彈簧的工作性質是屬于柔性范疇,在模具工作過程中,開啟和閉合都應當是比較平順,不應當出現沖擊現象,為了達到這個目的,對于采用獨立式氮氣彈簧,設計人員要充分考慮到這一點。因為如前所述,氮氣彈簧的頻率相應是很高的,零件一經接觸氮氣彈簧柱塞桿就可以產生彈壓力,根本不需要有預緊的過程,那么隨著壓力機滑塊的上、下運動,氮氣彈簧開啟(膨脹)和閉合(壓縮)響應是很快的,如果設計不當,尤其是在小噸位壓力機上使用氮氣彈簧,就有可能出現氮氣彈簧推動滑動塊回程的現象,破壞了曲柄壓力機滑塊運動的曲線,導致出現震動沖擊現象。因此,應當盡量避免出現這種現象。
(4)彈壓力平衡
在模具設計中彈壓力的傳遞應當保持平衡,選擇應用氮氣彈簧往往不止一個,那么,著力點的布置等都需要圍繞解決一個平衡問題,從沖壓工藝角度說,也是需要考慮沖壓平衡的問題,以利于提高模具的使用壽命,保證沖壓零件的質量。從氮氣彈簧的使用得知,氮氣彈簧是同零件直接發生接觸,都是通過設計的頂件板、頂件塊、牙邊圈、斜槭塊等模具零件將彈壓力傳遞給模具工作零件,那么頂板件等模具工作零件的運動平衡與否,力系的布置有關;另一方面頂板件也是起到傳遞力量給氮氣彈簧的作用,因此為了避免產生氮氣彈簧偏載,提高氮氣彈簧的偏載承受力,保證氮氣彈簧的使用壽命,應采用氮氣彈簧壓力系中心與沖壓力中心相重合的設計方法。
氮氣彈簧一種以高壓氮氣為工作介質的新型彈性組件,它體積小、彈力大、行程長、工作平穩,制造精密,使用壽命長(一百萬次),彈力曲線平緩,以及不需要預緊等等,它具有金屬彈簧、橡膠和氣墊等常規彈性組件難于完成的工作,簡化模具設計和制造,方便模具安裝和調整,延長模具的使用壽命,確保產品質量的穩定,也可以設計成一種氮氣彈簧系統,作為模具的一部分參加工作,可以在系統中很方便實現壓力恒定和延時動作,是一種具有柔性性能的新一代的理想的彈性部件。

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